[发明专利]一种应对信息-物理协同攻击的发输电系统规划方法

权利要求书

1.一种应对信息-物理协同攻击的发输电系统规划方法，其特征在于，包括：

S1、获取规划系统信息，规划系统由原有系统和候选系统组成，原有系统包括原有发电机组和候选输电机组，候选系统包括候选发电机组和候选输电线路；

S2、建立基于发输电系统规划人员角度的上层模型，上层模型的目标为规划系统受攻击后的负荷削减量最小，上层模型的决策变量为候选发电机组是否为待修建发电机组，候选输电线路是否为待修建发电线路；

S3、建立基于发输电系统攻击者角度的中层模型，中层模型的目标为规划系统受攻击后的负荷削减量最大，中层模型的决策变量为规划系统中的发电机组是否为被攻击发电机组，输电线路是否为被攻击输电线路，以及LR攻击的负荷测量值的改变量；

S4、建立基于发输电系统运行人员角度的下层模型，下层模型的目标为规划系统受攻击后的负荷削减量最小，上层模型的决策变量为规划系统中各发电机组出力和各负荷点的负荷削减量；

S5、通过列约束生成方法对上层模型、中层模型及下层模型进行求解，确定规划系统中候选发电机组是否为待修建发电机组，候选输电线路是否为待修建发电线路，得到规划系统建设方案。

2.如权利要求1所述的应对信息-物理协同攻击的发输电系统规划方法，其特征在于，上层模型的目标函数为：

式中，S_d表示规划系统遭受攻击后节点d的负荷削减量，Ω_D表示规划系统中的节点的集合；

上层模型的约束条件包括：

投资费用约束：

式中，x_L-l和x_G-g分别表示候选输电线路l的修建判断值和候选发电机组g的修建判断值，x_L-l和/或x_G-g取值为1表示将候选输电线路l和/或候选发电机组g作为待修建输电线路和/或待修建发电机组，x_L-l和/或x_G-g取值为0表示不将候选输电线路l和/或候选发电机组g作为待修建输电线路和/或待修建发电机组；C_L-l和C_G-g分别表示候选输电线路l的投资成本和候选发电机组g的投资成本；C_total表示投资上限；Ω'_L和Ω'_G分别表示候选输电线路集合和候选发电机组集合；

上层节点功率平衡约束：

式中，Ω_L和Ω_G分别表示原有输电线路集合和原有发电机组集合；Ω_B和Ω_D分别表示原有系统节点集合和原有系统负荷点集合；表示连接在节点b的原有发电机组和候选发电机组的集合；P_g表示发电机组g的出力；K(b,d)表示节点-负荷关联矩阵的第b行第d列的元素；，L_d表示负荷节点d的原始负荷，F_l表示线路有功潮流，S(l)表示线路l的起始节点编号，E(l)表示线路l的终止节点编号，l表示线路的角标；

上层原有输电线路潮流约束：

F_l＝B_l(θ_S(l)-θ_E(l))v_L-l l∈Ω_L

式中，B_l表示线路l的电纳，θ_S(l)表示线路l起始节点的相角，θ_E(l)表示线路l终止节点的相角，v_L-l表示已有输电线路l是否被选择为物理攻击对象的二进制变量，0表示被攻击，1表示不被攻击；

上层候选输电线路潮流约束：

F_l＝B_l(θ_S(l)-θ_E(l))x_L-l l∈Ω'_L

式中，x_L-l表示候选输电线路l建设与否的二进制变量；

上层节点相角约束：

θ_r＝0

式中，表示节点b的最小允许相角，θ_b表示节点b的相角，表示节点b的最大允许相角，θ_r表示参考节点的相角；

规划系统输电线路真实有功潮流约束：

式中，表示线路l的最大允许有功潮流。